EP2617873B1 - Elektrolyseeinrichtung - Google Patents

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EP2617873B1
EP2617873B1 EP12151580.3A EP12151580A EP2617873B1 EP 2617873 B1 EP2617873 B1 EP 2617873B1 EP 12151580 A EP12151580 A EP 12151580A EP 2617873 B1 EP2617873 B1 EP 2617873B1
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EP
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water
branch
electrolysis device
pump
electrolyzer
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Dennis Wilken
Nils Mantai
Uwe Küter
Stefan Höller
Claus Würfel
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HTec Systems GmbH
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HTec Systems GmbH
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    • C25B1/04—Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
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    • C25B15/02—Process control or regulation
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    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B15/00—Operating or servicing cells
    • C25B15/08—Supplying or removing reactants or electrolytes; Regeneration of electrolytes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/17—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
    • C25B9/19—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms
    • C25B9/23—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms comprising ion-exchange membranes in or on which electrode material is embedded
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Definitions

  • the invention relates to an electrolysis device according to the features specified in the preamble of claim 1.
  • electrolysis devices which use an electrolyzer for the electrolytic decomposition of water to hydrogen and oxygen.
  • electrolyzer water is supplied from a reservoir by means of a pump. From the electrolyzer then emerges on one side of hydrogen, which is deliberately dissipated. On another side exits an oxygen-water mixture, which is returned to the sump, in which then a gas-water separation takes place.
  • All components of the electrolysis device, d. H. the collecting tank, the pump, a heat exchanger for heat dissipation, a filter and the electrolyzer or electrolysis stack are installed in series in the known in the prior art configurations, so that a single flow of water flows through all these components.
  • electrolyzers there are several types of electrolyzers, including the so-called acid or proton exchange membrane electrolyzer (PEM), which comprises a proton-permeable polymer membrane and therefore can only work with distilled water, otherwise it will be damaged.
  • PEM proton exchange membrane electrolyzer
  • the pump used for supplying the water to the electrolyzer in this case has a limiting effect Factor, since due to the used in the circuit distilled water, which is extremely aggressive, only plastic-lined instead of stainless steel lined pumps can be used. However, these can only be operated at temperatures up to 80 ° C, which is problematic due to the above-described series arrangement of the components of the electrolysis device.
  • the water is circulated in a circle. Since the centrifugal pumps to be used can be poorly vented, their position in the water cycle is expediently directly behind the collecting tank for gas-water separation, in which, however, directly discharged from the electrolyzer and strongly heated by this water is introduced.
  • this structure has the disadvantage that the temperature-sensitive pump is subjected to a very high water temperature.
  • US 2011/057455 discloses an electrolysis system with a reactor from which a water loop is passed through a fluid line via a first water pump into a high pressure heat exchanger in which the water is cooled before being returned to the reactor via the fluid line.
  • a second pump pumps water from a low pressure heat exchanger via a secondary fluid line and then directs the water into the high pressure heat exchanger. Heated water from the High pressure heat exchanger is then passed via the secondary fluid line back to the low pressure heat exchanger.
  • DE 25 29 036 A1 describes a hydrogen generator including at least one galvanic cell including a magnesium active primary electrode and a non-active secondary electrode adapted to be immersed in a brine solution contained in a tank wherein this tank has a hydrogen outlet above the electrolyte level.
  • DE 10 2004 026281 A1 describes a device for generating hydrogen by means of at least one solar cell, wherein the solar cell is spatially associated with at least one electrolytic cell containing an electrolyte.
  • the solar cell which can be operated with strongly concentrated sunlight can be cooled by the electrolyte flowing through the electrolysis cell.
  • US 2002/017463 A1 describes an apparatus for generating electrical energy and hydrogen comprising a first system connected to a source of water and a second system connectable to the first system and adapted to generate hydrogen and oxygen.
  • an electrolysis device is provided with a water circuit in which an electrolyzer, a collecting container and at least one pump are arranged, wherein the water is pumped by means of at least one pump from the reservoir to the electrolyzer, wherein the water cycle in at least a first branch and a branched to the first branch parallel second branch, wherein the electrolyzer is arranged in the first branch, and wherein a heat exchanger for cooling the water is arranged in the second branch.
  • the basic idea of the present invention is not to cool the water stream supplied to the electrolyzer, but to allow the cooling to take place in a secondary stream.
  • the maximum temperature permissible for the operation of the pump can be utilized and, on the other hand, the electrolyzer can be supplied with water of this temperature, which increases the efficiency.
  • the cooling takes place in the secondary flow and therefore has no direct influence on the electrolysis process.
  • the water cycle branches downstream of the at least one pump into the at least one first branch and the second branch.
  • This circuit arrangement has the advantage that the circulation of water in both branches can be done with only one pump.
  • the first branch has a first return, which opens into the collecting container.
  • the second branch has a second return, which opens into the collecting container.
  • the collecting container is designed for gas-water separation.
  • the electrolyzer is a proton exchange membrane electrolyzer.
  • the water of the water cycle in the second branch is pumped by means of another pump from the sump to the heat exchanger.
  • a filter is preferably arranged in the water cycle, in particular in the first branch upstream of the electrolyzer.
  • the inventive configuration of the electrolysis device it is possible to cool the water before the pump, but at the same time to supply the electrolyzer itself with higher tempered water or to operate it with a higher water temperature, so that the efficiency of the system can be improved ,
  • the invention is described below with reference to an embodiment shown in the drawing.
  • the figure shows a schematic representation of a water cycle of an electrolysis device according to an embodiment of the invention.
  • a water circuit 6 of an electrolysis device 7 is shown.
  • a collecting tank 1 for gas-water separation, a pump 2, a heat exchanger 3, a filter 4 and an electrolyzer 5 for the decomposition of water into hydrogen and oxygen are arranged.
  • an electrolyzer 5 is a proton exchange membrane electrolyzer (PEM), and thus the water loop 6 is operated with distilled water.
  • PEM proton exchange membrane electrolyzer
  • Water cycle 6 branches into a first branch 8 and a second branch 9 parallel to the first branch 8. The branching of the pumped from the pump 2 from the reservoir 1 water flow takes place directly behind or downstream of the pump 2 and upstream or upstream of the filter 4th
  • the filter 4 and the electrolyzer 5, which introduces the heat in the water cycle 6, are arranged in the first branch 8.
  • the second branch 9 is the heat exchanger 3 for cooling the water.
  • a lower water temperature in the sump 1 is achieved. Since the water is cooled down in this way before the pump 2, which pumps the water from the reservoir 1, it is easily possible to use a pump 2, which is lined with plastic.
  • the electrolyzer 5 can also be operated with a higher operating temperature and thus the efficiency and its performance can be increased by this configuration.
  • both the first branch 8 and the second branch 9 are each supplied by a separate pump. Moreover, according to yet another embodiment, it is possible to divide the water cycle 6 into more than two branches.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Elektrolyseeinrichtung gemäß den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
  • Im Stand der Technik sind Elektrolyseeinrichtungen bekannt, welche einen Elektrolyseur zur elektrolytischen Zerlegung von Wasser zu Wasserstoff und Sauerstoff verwenden. In einem Wasserkreislauf einer derartigen Elektrolyseeinrichtung wird dabei dem Elektrolyseur Wasser aus einem Sammelbehälter mittels einer Pumpe zugeführt. Aus dem Elektrolyseur tritt dann an einer Seite Wasserstoff aus, der gezielt abgeführt wird. An einer anderen Seite tritt ein Sauerstoff-Wasser-Gemisch aus, welches wieder dem Sammelbehälter zugeführt wird, in welchem dann eine Gas-Wasser-Trennung erfolgt. Alle Komponenten der Elektrolyseeinrichtung, d. h. der Sammelbehälter, die Pumpe, ein Wärmetauscher zur Wärmeabfuhr, ein Filter und der Elektrolyseur bzw. Elektrolysestack sind bei den im Stand der Technik bekannten Konfigurationen in Reihe verbaut, so dass ein einziger Wasserstrom all diese Komponenten durchströmt.
  • Es gibt verschiedene Typen von Elektrolyseuren, unter anderem den sogenannten sauren oder Protonen-Austausch-Membran-Elektrolyseur (PEM), der eine protonendurchlässige Polymermembran umfasst und daher nur mit destilliertem Wasser arbeiten kann, da diese ansonsten beschädigt wird.
  • Beim Betrieb der Elektrolyseeinrichtung stellt hierbei die zum Zuführen des Wassers zu dem Elektrolyseur verwendete Pumpe einen begrenzenden Faktor dar, da aufgrund des in dem Kreislauf verwendeten destillierten Wassers, welches äußerst aggressiv ist, lediglich kunststoffausgekleidete anstelle von edelstahlausgekleideten Pumpen verwendet werden können. Diese können jedoch lediglich bei Temperaturen bis maximal 80 °C betrieben werden, was aufgrund der oben bereits beschriebenen Reihenanordnung der Komponenten der Elektrolyseeinrichtung problematisch ist. Wie bereits erwähnt wird bei der bekannten Konfiguration das Wasser im Kreis umgepumpt. Da sich die zu verwendenden Kreiselpumpen schlecht entlüften lassen, ist ihre Position in dem Wasserkreislauf zweckmäßigerweise direkt hinter dem Sammelbehälter zur Gas-Wasser-Trennung, in welchen jedoch direkt das vom Elektrolyseur abgeführte und durch diesen stark erwärmte Wasser eingeleitet wird. Somit hat dieser Aufbau den Nachteil, dass die temperaturempfindliche Pumpe mit einer sehr hohen Wassertemperatur beaufschlagt wird.
  • Auch ist es aufgrund des hohen Anteils an Gasblasen in dem vom Elektrolyseur abgeleiteten Wassers nicht möglich, einen Wärmetauscher zum Kühlen des vom Elektrolyseur erwärmten Wassers diesem direkt nachzuschalten. Vielmehr wird der Wärmetauscher in den aus dem Stand der Technik bekannten Konfigurationen stromabwärts der Pumpe angeordnet, was jedoch wiederum zu dem Nachteil führt, dass das dem Elektrolyseur zugeführte Wasser durch den Wärmetauscher abgekühlt wird, wodurch sowohl der Wirkungsgrad des Elektrolyseurs als auch dessen Leistung abnimmt.
  • US 2011/057455 offenbart ein Elektrolysesystem mit einem Reaktor von der ein Wasserkreislauf durch eine Fluidleitung über eine erste Wasserpumpe in einen Hochdruck-Wärmetauscher geleitet wird, in welchem das Wasser gekühlt wird, bevor es über die Fluidleitung in den Reaktor zurückgeführt wird. Eine zweite Pumpe pumpt Wasser aus einem Niederdruck-Wärmetauscher über eine sekundäre Fluidleitung und leitet das Wasser dann in den Hochdruck-Wärmetauscher. Erwärmtes Wasser aus dem Hochdruck-Wärmetauscher wird über die sekundäre Fluidleitung dann zurück zu dem Niederdruck-Wärmetauscher geleitet.
  • DE 25 29 036 A1 beschreibt einen Wasserstoff-Erzeuger, der mindestens eine galvanische Zelle enthält, die eine aktive Magnesium-Primär-Elektrode und eine nicht aktive Sekundär-Elektrode einschließt, die so angepasst sind, um in eine Salzwasserlösung, die in einem Tank enthalten ist, eingetaucht zu werden, wobei dieser Tank einen Wasserstoffauslass oberhalb des Elektrolyt-Spiegels aufweist.
  • DE 10 2004 026281 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Erzeugen von Wasserstoff mittels mindestens einer Solarzelle, wobei die Solarzelle räumlich mindestens einer eine Elektrolyt beinhaltende Elektrolysezelle zugeordnet ist. Die mit stark gebündeltem Sonnenlicht betreibbare Solarzelle ist durch den die Elektrolysezelle durchströmenden Elektrolyt kühlbar.
  • US 2002/017463 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie und Wasserstoff, welche ein erstes System, welches mit einer Wasserquelle verbunden ist und ein zweites System aufweist, welches mit dem ersten System verbindbar ist und ausgelegt ist, um Wasserstoff und Sauerstoff zu erzeugen.
  • Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Elektrolyseeinrichtung bereitzustellen, welche diese Nachteile zumindest teilweise vermeidet.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Elektrolyseeinrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben.
  • Erfindungsgemäß wird eine Elektrolyseeinrichtung mit einem Wasserkreislauf bereitgestellt, in welchem ein Elektrolyseur, ein Sammelbehälter und zumindest eine Pumpe angeordnet sind, wobei das Wasser mittels der zumindest einen Pumpe aus dem Sammelbehälter zu dem Elektrolyseur gepumpt wird, wobei der Wasserkreislauf in zumindest einen ersten Zweig und einen zu dem ersten Zweig parallelen zweiten Zweig verzweigt ist, wobei der Elektrolyseur in dem ersten Zweig angeordnet ist, und wobei ein Wärmetauscher zum Kühlen des Wassers in dem zweiten Zweig angeordnet ist.
  • Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist es, nicht den dem Elektrolyseur zugeführten Wasserstrom zu kühlen, sondern die Kühlung in einem Nebenstrom erfolgen zu lassen. Auf diese Weise kann einerseits die maximal für den Betrieb der Pumpe zulässige Temperatur ausgenutzt werden und andererseits der Elektrolyseur mit Wasser dieser Temperatur gespeist werden, was den Wirkungsgrad erhöht. Die Kühlung erfolgt im Nebenstrom und hat daher unmittelbar auf den Elektrolyseprozess keinen Einfluss.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform verzweigt der Wasserkreislauf stromabwärts der zumindest einen Pumpe in den zumindest einen ersten Zweig und den zweiten Zweig. Diese Kreislaufanordnung hat den Vorteil, dass die Umwälzung des Wassers in beiden Zweigen mit nur einer Pumpe erfolgen kann.
  • Vorteilhaft weist der erste Zweig einen ersten Rücklauf auf, welcher in den Sammelbehälter mündet.
  • Es ist darüber hinaus vorteilhaft, wenn der zweite Zweig einen zweiten Rücklauf aufweist, welcher in den Sammelbehälter mündet.
  • Vorzugsweise ist der Sammelbehälter zur Gas-Wasser-Trennung ausgelegt.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn der Elektrolyseur ein Protonen-Austausch-Membran-Elektrolyseur ist.
  • Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das Wasser des Wasserkreislaufs in dem zweiten Zweig mittels einer weiteren Pumpe aus dem Sammelbehälter zu dem Wärmetauscher gepumpt.
  • Weiterhin ist vorzugsweise ein Filter in dem Wasserkreislauf, insbesondere in dem ersten Zweig stromaufwärts des Elektrolyseurs, angeordnet.
  • Durch die erfindungsgemäße Konfiguration der Elektrolyseeinrichtung ist es möglich, das Wasser bereits vor der Pumpe zu kühlen, aber gleichzeitig den Elektrolyseur selbst mit höher temperiertem Wasser zu versorgen bzw. ihn so mit einer höheren Wassertemperatur zu betreiben, so dass der Wirkungsgrad der Anlage verbessert werden kann.
  • Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigt die Figur eine schematische Darstellung eines Wasserkreislaufs einer Elektrolyseeinrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • In der Figur ist ein Wasserkreislauf 6 einer Elektrolyseeinrichtung 7 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt. In dem Wasserkreislauf 6 sind ein Sammelbehälter 1 zur Gas-Wasser-Trennung, eine Pumpe 2, ein Wärmetauscher 3, ein Filter 4 und ein Elektrolyseur 5 zur Zerlegung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff angeordnet. Bei dem Elektrolyseur 5 handelt es sich um einen Protonen-Austausch-Membran-Elektrolyseur (PEM), und folglich wird der Wasserkreislauf 6 mit destilliertem Wasser betrieben.
  • Im Gegensatz zu im Stand der Technik bekannten Konfigurationen, bei denen Sammelbehälter 1, Pumpe 2, Wärmetauscher 3, Filter 4 und Elektrolyseur 5, wie bereits erläutert, in Reihe verbaut sind, so dass nur ein einziger Wasserstrom alle genannten Komponenten durchströmt, ist hier der Wasserkreislauf 6 in einen ersten Zweig 8 und einen zu dem ersten Zweig 8 parallelen zweiten Zweig 9 verzweigt. Die Verzweigung des von der Pumpe 2 aus dem Sammelbehälter 1 gepumpten Wasserstroms erfolgt dabei direkt hinter bzw. stromabwärts der Pumpe 2 und vor bzw. stromaufwärts des Filters 4.
  • Der Filter 4 und der Elektrolyseur 5, der die Wärme in den Wasserkreislauf 6 einbringt, sind in dem ersten Zweig 8 angeordnet. In dem zweiten Zweig 9 befindet sich der Wärmetauscher 3 zum Kühlen des Wassers.
  • Ein erster Rücklauf 10 des ersten Zweigs 8 und ein zweiter Rücklauf 11 des zweiten Zweigs 9 münden in den Sammelbehälter 1 zur Gas-Wasser-Trennung, in dem sich nun das von dem Wärmetauscher 3 gekühlte und das von dem Elektrolyseur 5 erwärmte Wasser mischen. Somit wird im Gegensatz zu der Konfiguration, die aus dem Stand der Technik bekannt ist, bei der lediglich das von dem Elektrolyseur 5 erwärmte Wasser in den Sammelbehälter 1 zurückläuft, eine niedrigere Wassertemperatur in dem Sammelbehälter 1 erzielt. Da das Wasser auf diese Weise bereits vor der Pumpe 2, die das Wasser aus dem Sammelbehälter 1 pumpt, herunter gekühlt wird, ist es problemlos möglich, eine Pumpe 2 zu verwenden, die mit Kunststoff ausgekleidet ist. Gleichzeitig kann aber durch diese Konfiguration auch der Elektrolyseur 5 mit einer höheren Betriebstemperatur betrieben werden und dadurch der Wirkungsgrad und dessen Leistung erhöht werden.
  • Gemäß einer weiteren, hier nicht dargestellten Ausführungsform ist es darüber hinaus möglich, dass sowohl der erste Zweig 8 als auch der zweite Zweig 9 jeweils durch eine eigene Pumpe versorgt werden. Darüber hinaus ist es gemäß noch einer weiteren Ausführungsform möglich, den Wasserkreislauf 6 in mehr als zwei Zweige aufzuteilen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Sammelbehälter
    2
    Pumpe
    3
    Wärmetauscher
    4
    Filter
    5
    Elektrolyseur
    6
    Wasserkreislauf
    7
    Elektrolyseeinrichtung
    8
    erster Zweig
    9
    zweiter Zweig
    10
    erster Rücklauf
    11
    zweiter Rücklauf

Claims (8)

  1. Elektrolyseeinrichtung (7) mit einem Wasserkreislauf (6), in welchem ein Elektrolyseur (5), ein Sammelbehälter (1) und zumindest eine Pumpe (2) angeordnet sind, wobei das Wasser mittels der zumin-dest einen Pumpe (2) aus dem Sammelbehälter (1) zu dem Elektrolyseur (5) gepumpt wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Wasserkreislauf (6) in zumindest einen ersten Zweig (8) und einen zu dem ersten Zweig (8) parallelen zweiten Zweig (9) verzweigt ist, wobei der Elektrolyseur (5) in dem ersten Zweig (8) angeordnet ist, und wobei ein Wärmetauscher (3) zum Kühlen des Wasser in dem zweiten Zweig (9) angeordnet ist.
  2. Elektrolyseeinrichtung (7) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
    der Wasserkreislauf (6) stromabwärts der zumindest einen Pumpe (2) in den zumindest einen ersten Zweig (8) und den zweiten Zweig (9) verzweigt.
  3. Elektrolyseeinrichtung (7) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
    der erste Zweig (8) einen ersten Rücklauf (10) aufweist, welcher in den Sammelbehälter (1) mündet.
  4. Elektrolyseeinrichtung (7) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass
    der zweite Zweig (9) einen zweiten Rücklauf (11) aufweist, welcher in den Sammelbehälter (1) mündet.
  5. Elektrolyseeinrichtung (7) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass
    der Sammelbehälter (1) zur Gas-Wasser-Trennung ausgelegt ist.
  6. Elektrolyseeinrichtung (7) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass
    der Elektrolyseur (5) ein Protonen-Austausch-Membran-Elektrolyseur ist.
  7. Elektrolyseeinrichtung (7) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass
    das Wasser des Wasserkreislaufs (6) in dem zweiten Zweig (9) mittels einer weiteren Pumpe (2) aus dem Sammelbehälter (1) zu dem Wärmetauscher (3) gepumpt wird.
  8. Elektrolyseeinrichtung (7) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass
    in dem Wasserkreislauf (6), insbesondere in dem ersten Zweig (8) stromaufwärts des Elektrolyseurs (5), ein Filter (4) angeordnet ist.
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JP2014552549A JP2015508457A (ja) 2012-01-18 2012-12-18 電気分解装置
CA2859848A CA2859848C (en) 2012-01-18 2012-12-18 Electrolysis device with feed water circuit
PCT/EP2012/076047 WO2013107589A1 (de) 2012-01-18 2012-12-18 Elektrolyseeinrichtung
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US14/373,090 US20150021170A1 (en) 2012-01-18 2012-12-18 Electrolysis device
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6955031B2 (ja) * 2017-04-24 2021-10-27 ヘラー・エレクトロライザー・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツングＨｏｅｌｌｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｚｅｒ ＧｍｂＨ 水電解装置を動作させる方法
CN110127089B (zh) * 2019-05-10 2021-02-05 北京控制工程研究所 一种应用于高轨卫星的水基推进***及方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3758392A (en) * 1971-05-03 1973-09-11 Carus Corp Quinone continuous recycle process for electrolytic conversion of benzene to
DE2529036A1 (de) * 1975-06-28 1977-01-20 Francisco Pacheco Wasserstoff-erzeuger
US6569298B2 (en) * 2000-06-05 2003-05-27 Walter Roberto Merida-Donis Apparatus for integrated water deionization, electrolytic hydrogen production, and electrochemical power generation
CN100377991C (zh) * 2003-05-19 2008-04-02 宝洁公司 稳定和增加卤素二氧化物功效的组合物、装置和方法
DE102004026281A1 (de) * 2004-05-28 2005-12-22 Lengeling, Gregor, Dipl.-Ing. Solarbetriebene Elektrolysevorrichtung zur Erzeugung von Wasserstoff und Verfahren zum Betreiben einer solchen
US8685224B2 (en) * 2009-09-04 2014-04-01 Innovative Energy Systems And Design, Llc Method and apparatus for hydrogen generation

Also Published As

Publication number Publication date
CA2859848A1 (en) 2013-07-25
KR20140113959A (ko) 2014-09-25
WO2013107589A1 (de) 2013-07-25
CN104126030A (zh) 2014-10-29
CA2859848C (en) 2021-05-04
EP2617873A1 (de) 2013-07-24
US20150021170A1 (en) 2015-01-22
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